JPH107443A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びセメント組成物Info
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- JPH107443A JPH107443A JP8161387A JP16138796A JPH107443A JP H107443 A JPH107443 A JP H107443A JP 8161387 A JP8161387 A JP 8161387A JP 16138796 A JP16138796 A JP 16138796A JP H107443 A JPH107443 A JP H107443A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
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- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
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Abstract
加熱養生における強度発現速度を速めて短時間に脱型強
度を得ることができ、かつ、長期強度の低下のないモル
タルやコンクリートを提供すること。 【解決手段】 石膏類と、活性シリカと、アルカリ金属
のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩の一種又は
二種以上を含有することを特徴とするセメント混和材を
構成とする。
Description
セメント組成物に関し、詳しくは蒸気養生などの加熱養
生においてモルタル又はコンクリートの凝結硬化を促進
し、短時間強度の発現を促進するものであり、コンクリ
ート二次製品の早期脱型に使用される。
製品は多品種、多種類であり、かつ、大量販売であるの
で、これに対応するために二次製品工場では、多種類の
型枠を多数常備する必要があり、かつ、広大な製品ヤー
ド(敷地)も必要となっている。従って、なるべく少な
い型枠数で生産効率を上げるために種々の早期脱型方法
が検討されている。早期に脱型する方法として考えられ
る通常の手段としては、養生温度を高くしたり、水硬性
の高いセメントの使用や、コンクリートの凝結硬化を促
進させる塩化物や硝酸塩、ロダン酸塩などの強力な凝結
促進剤の使用が考えられる。
反応を無理矢理促進する方法で短時間に脱型強度(二次
製品の形状と重量によって異なるが、概ね、脱型強度は
6N/mm2 〜15N/mm2 である)を得ることが出来ても、
その後の強度発現が押さえられる結果となり、設計強度
を確保するためには単位セメント量などを多くする必要
が生ずるなどの課題があった。
方法による欠点をカバーするために、石膏と硫酸バンド
又はミョウバン石と亜−、重亜−、又はピロ亜−硫酸塩
とを含有するエトリンガイトの生成を利用した混和材
(特開平4-160042号)を提案した。
熱養生で脱型強度が得られ長期強度の低下も防止する
が、亜硫酸塩などによって硫酸アルミニウムなどの急激
な水和反応が抑制されるために、製造サイクルを上げる
目的で加熱養生までの前置き養生時間を、より短くし、
脱型までの加熱保持時間を短くした場合に、十分な脱型
強度が得られ難いという課題があった。
鋭意研究を重ねた結果、より合理的に凝結硬化を促進し
て、加熱養生開始からより短時間に脱型可能な強度を発
現させる優れた混和材を知見し、本発明を完成するに至
った。
石膏類と、活性シリカと、アルカリ金属のアルミン酸塩
又はアリカリ金属のケイ酸塩の一種又は二種以上を含有
することを特徴とするセメント混和材、(2)セメント
と、(1)記載のセメント混和材とを含有することを特
徴とするセメント組成物である。
本発明で使用される石膏類とは、不溶性又は難溶性と呼
ばれるII型無水石膏の他に二水石膏、半水石膏、可溶性
のIII 型無水石膏であり、長期強度の発現に効果があ
る。そして、その配合量はセメント100重量部に対し
て、CaSO4 換算で多くても6重量部であり、より好
ましくは5重量部以下であり、最も好ましい範囲は1.
0〜4.0重量部である。そして1.0重量部未満では
長期強度の伸びが小さくなり、6重量部を越えると長期
強度の発現性は良好となるが、凝結遅延作用が大きくな
り、短時間での脱型強度が得られ難くなるので好ましく
ない。また、石膏類の中で不溶性、又は難溶性と呼ばれ
るII型無水石膏の使用が、長期強度の増進作用から最も
好ましい。また、石膏類のブレーン法による比表面積
は、特に制限されなく、2500cm 2/g 以上で良いもの
である。
例えば、シリカフューム、フライアッシュフューム、メ
タカオリン、ケイ化木の焼却灰やアエロジルなどであ
る。そして、これらはセメントよりも1オーダー細かい
超微粉であり、一般的には高強度混和材として知られ、
その実用的な配合量はセメント100重量部に対して5
〜10重量部とされている。
金属のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩との併
用により、極少量で、より凝結硬化を促進し、加熱養生
において短時間で脱型強度を発現させる効果を有するも
のである。
して多くても2.0重量部配合されるのが好ましく、
1.5重量部以下がより好ましく、最も好ましい範囲は
0.1〜1.0重量部である。そして0.1重量部未満
では短時間で脱型強度を得る効果は小さくなり、2.0
重量部を超えるようになると偽凝結気味となり、短時間
強度の延びは示されないし、長期強度を低下させるもの
である。
ルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩とは、ナトリウ
ム、カリウム、リチウムのアルミン酸塩又はケイ酸塩を
示す。これらの塩類は、通常、セメントの急結剤として
知られているが、本発明では急結しない範囲で使用され
るものであり、急結させると作業時間が取れないばかり
でなく、長期強度を著しく低下させるものである。
部に対して、多くても1.0重量部が好ましく、より好
ましくは0.8重量部以下であり、最も好ましくは0.
1〜0.5重量部である。そして0.1重量部未満では
活性シリカと併用しても短時間に脱型強度を得る効果は
小さく、1.0重量部を超えるようになるとセメントの
ロットや種類によっては急結する場合もあり、前述した
通り作業時間が取れないばかりでなく、長期強度が低下
するので好ましくないものである。
たモルタル、コンクリートは型枠に成形されて加熱養生
を行う。加熱養生方法は、蒸気、電熱、熱湯、及び熱い
油など、その手段は問わないが、既にコンクリート二次
製品工場には蒸気養生の設備があるために、蒸気養生に
よる方法が好ましく、加熱温度は40℃以上であり、養
生温度が高くなるほど短時間に得られる強度は大きくな
るが、反対に高すぎると熱膨張によるひび割れが入りや
すくなるので、50℃以上が好ましく、さらに好ましく
は60〜85℃である。40℃未満では強度発現が遅れ
るため脱型までの時間が長くなり早期脱型の目的にそぐ
わなくなり、85℃を超えるようになると加熱速度を速
くした場合は熱膨張によるひび割れがより発生し易くな
るので好ましくない。
種ポルトランドセメント、ビーライトセメント及び各種
ポルトランドセメントにスラグ、フライアッシュ、又は
シリカ等を混合した混合セメントであり、急硬性のセメ
ントへの使用は作業時間が短縮されるだけであり、強度
的効果は期待出来ないことから好ましくない。
リートの練混ぜ方法は常法でよく、特に、制限は受けな
いが、セメント混和材の添加方法は、予め、それぞれの
粉末成分を混合しておいて、あるいは、それぞれの成分
を別々に、他のコンクリート材料と一緒にミキサーに添
加して練混ぜても良いものである。さらに、各々成分を
練混ぜ水の一部、又は、練混ぜ水の一部と減水剤の一部
又は全量を使用して懸濁液として、モルタルやコンクリ
ートの練り混ぜ時にミキサーに添加しても良いものであ
る。
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。 実施例1 表1に示すコンクリートの基本配合を用いて、石膏類、
活性シリカ、及びアルカリ金属のアルミン酸塩、アルカ
リ金属のケイ酸塩などの種類と添加量を変えて、コンク
リートを練混ぜ、棒状バイブレーターを用いてφ10×
20cmの供試体を成形し、練混ぜ時の注水から60分
後に加熱養生を開始し、4時間後の脱型時の圧縮強度を
測定した。その結果を表2及び表3に示す。尚、各々成
分の添加によるスランプの変動は、減水剤量を任意に加
減して調節し、スランプは一定とした。
強制練りミキサーを使用して30リットルのコンクリー
トを練混ぜた。具体的には、ミキサーに粗骨材、細骨
材、セメントと各々成分を軽く混合したものを投入し、
撹拌しながら、練混ぜ水に減水剤を溶解したものを添加
した。スランプ合わせは、前述したように減水剤を練混
ぜながら添加して調整し、トータル練混ぜ時間は、練り
混ぜ水を添加後120秒とした。尚、コンクリートの練
混ぜは20±3℃,RH80%の室内で行った。圧縮強
度試験はφ10×20cmに成形した供試体を20±3
℃,RH80%の室内で前置き養生(注水後から加熱養
生開始までの時間とした)60分後、蒸気養生槽に入
れ、30分で80℃まで昇温して、1.5時間蒸気によ
る加熱養生を行って取り出して脱型し、直ちに熱いうち
に脱型強度(練混ぜから3時間)を測定した。また、脱
型した供試体を20℃、RH60%の室内で気乾養生し
て材齢28日強度も測定した。
メント (2) 砂、砕石:新潟県姫川水系産 川砂、砕石 (3) 減水剤 :電気化学工業社製 主成分ナフタリンス
ルホン酸塩系(液体) A.石膏類 A-1:II型無水石膏(フッ酸発生副産石膏、ブレーン比表
面積4000cm2/g) A-2:二水石膏(試薬、比表面積3800cm2/g) A-3:半水石膏(二水を150 ℃で熱処理、ブレーン比表面
積8000cm2/g) A-4:可溶性無水石膏(半水を200 ℃で熱処理、ブレーン
比表面積12000cm2/g) B.活性シリカ等 B-1:シリカフューム (BET法比表面積25m2/g) B-2:フライアッシュフューム (BET法比表面積30m2/
g) B-3:メタカオリン (BET法比表面積1.4m2/g) B-4:アエロジル (BET法比表面積160m2/g) B-5:籾殻の焼却灰 (BET法比表面積1.5m2/g) C.アルカリ金属のアルミン酸塩等 C-1:アルミン酸ナトリウム(試薬,無水塩) C-2:アルミン酸カリウム (試薬,無水塩) C-3:ケイ酸ナトリウム (試薬,無水塩)
活性シリカとアルカリ金属のアルミン酸塩やアルカリ金
属のケイ酸塩の3成分を併用添加することにより、短時
間強度を著しく増大し、長期強度も3成分が適量であれ
ば増大することが示される。その中において、セッコウ
は適量であれば短時間強度も増大するが、配合量が多く
なり過ぎると短時間強度はセッコウの遅延性によって低
下する傾向が示される。しかしながら、長期強度は配合
量が多くなるほど増大し、短時間強度と長期強度のバラ
ンスからセメント100重量部に対して6重量部以下が
好ましく、最も好ましくは1〜4重量部であることが示
される。活性シリカは0.1重量部から短時間強度の増
進効果が示され、添加量を多くするほど顕著となるが、
1重量部以上の添加では平衡に達し、多くなり過ぎると
長期強度が低下する傾向を示し、両者のバランスから2
重量部以下が好ましく、0.1〜1重量部が最も好まし
いことが示される。
0.1重量部から短時間強度の増大効果が示され、添加
量が多くなるほど顕著となるが、多くなる過ぎると長期
強度が低下する傾向が認められる。また、1重量部を超
えるようになると急結する場合もあることが示される。
従って、好ましいアリカリ金属のアルミン酸塩等の添加
量は1重量部以下であり、短時間強度と長期強度のバラ
ンスから0.1〜0.5重量部が最も好ましいことが示
される。
ルカリ金属のアルミン酸塩又は、アルカリ金属のケイ酸
塩の1種又は2種以上とを主成分とするセメント混和材
をモルタルやコンクリートに配合することにより、モル
タルやコンクリートの凝結硬化を速め、加熱養生におけ
る強度発現速度を速めて短時間に脱型強度を得ることが
でき、かつ、長期強度の低下のないモルタルやコンクリ
ートを製造することができる。従って、コンクリート二
次製品工場においては、モルタル、コンクリートの練混
ぜから脱型までの製造サイクルを短縮でき、更に生産効
率を高めることが可能である。
Claims (2)
- 【請求項1】 石膏類と、活性シリカと、アルカリ金属
のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩の一種又は
二種以上を含有することを特徴とするセメント混和材。 - 【請求項2】 セメントと、請求項1記載のセメント混
和材とを含有することを特徴とするセメント組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16138796A JP3657058B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP16138796A JP3657058B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (2)
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JP16138796A Expired - Lifetime JP3657058B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2019532907A (ja) * | 2016-11-04 | 2019-11-14 | エン−テック コーポレーションEn−Tech Corporation | 非ポルトランドセメント系材料を調製して塗布するシステム及び方法 |
JP2020001966A (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
JP2020001969A (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
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-
1996
- 1996-06-21 JP JP16138796A patent/JP3657058B2/ja not_active Expired - Lifetime
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